Файл: Сапир Е.Д. Лекция по курсу Релейная защита электрических систем. Высокочастотные защиты линий электропередачи.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.04.2024
Просмотров: 31
Скачиваний: 0
Второй особенностью является применение дистанционно
го |
пуска передатчика токами высокой частоты, посылаемых |
с |
противоположного конца линии. Достигается это тем, что |
поляризованное реле, включенное в анодной цепи выходной лампы приемника, срабатывает на другом конце линии и пус кает 'передатчик. Благодаря этому устраняется рассмотрен ная в § 4 необходимость дублирования пусковых органов для раздельного пуска высокочастотной и релейной частей за щиты.
Упрощенная схема защиты типа ПЗ-164 приведена на фиг. 10. Пуск защиты при всех видах коротких замыканий осуществляется от реле напряжения /ЭН2, включенного через фильтр напряжения обратной последовательности (72. При
несимметричных повреждениях реле 1ЭН2 срабатывает на все время длительности короткого замыкания, а при симметрич ных повреждениях — только кратковременно вследствие неодновременности замыкания фаз или благодаря переходным процессам, возникающим в самом фильтре напряжения об ратной последовательности U2.
При срабатывании реле 1ЭН2 цепь тока, питающего об мотку реле ЗКР1 прерывается и при возврате якоря последне го осуществляется пуск защиты. Реле ЗКР1 одновременно размыкает цепь своей обмотки и не может вновь сработать
до тех пор пока в его обмотку не будет подан ток через кон
такты реле 5КР2. Якорь реле 5КР2 отпадает после действия
реле ЗКР1 с выдержкой времени порядка 0,3 сек, достаточ
ной для действия защиты. Благодаря такой схеме включения реле ЗКР1 оно отзывается на любое, даже кратковременное действие реле 1ЭН2, фиксируя, таким образом, появление на пряжения обратной последовательности в начальный момент симметричного короткого замыкания.
Реле мощности 2ИМ фиг. 10 включается на фильтры тока
и напряжения обратной последовательности, реагируя при всех несимметричных повреждениях на мощность обратной последовательности. Для действия защиты при симметричных коротких замыканиях обмотки реле при этом виде повреж
дения переключаются на ток /д—/д и напряжение О^с- Переключение выполняется контактами реле 5КР1 (переклю чаемые цепи на схеме фиг. 10 не показаны), которое управ ляется от реле ЗКР1 и 1ЭН2.
При каждом пуске защиты реле ЗКР1 замыкает свои контакты в цепи реле 5КР1. При несимметричных коротких замыканиях, однако, реле 5КР1 не работает, так как цепь
23
4>иг. 10. Упрощенная принципиальная схема фильтровой направленной защиты с вы
сокочастотной блокировкой. Примечание. Контакты реле показаны при включенной защите.
его обмотки разомкнута нормально закрытым контактом ре ле 1ЭН2.
При симметричных коротких замыканиях реле 1ЭН2, по действовав от первоначальной несимметрии, быстро возвра щается в исходное положение и замыкает своим контактом
цепь реле 5КР1, после чего последнее срабатывает и пере ключает обмотки реле мощности 2ИМ.
Пуск высокочастотного передатчика осуществляется от контактов реле ЗКР1 и ЗКР2 данного комплекта и от контак тов блокирующего реле ЗКРЗ, включенного в анодную цепь приемника и управляемого дистанционно от комплекта дру гого конца линии.
При пуске высокочастотного передатчика на одном конце линии приемник другого конца линии принимает высокочас тотный сигнал, что вызывает срабатывание реле ЗКРЗ и пуск своего высокочастотного передатчика. После этого реле ЗКРЗ получает питание также за счет работы своего высокочастот ного передатчика и поэтому само по себе не может возвра титься в исходное положение. Для остановки работы своего высокочастотного передатчика и возврата реле ЗКРЗ служит реле 5КРЗ. Его якорь отпадает при срабатывании реле ЗКРЗ
с замедлением порядка 0,5 сек, что больше времени, на ко
торое вводится защита при коротких замыканиях и размыкает цепь пуска высокочастотного передатчика.
Ниже кратко рассматривается поведение защиты при внешних коротких замыканиях и при повреждениях в защи
щаемой зоне. В первом случае при срабатывании реле 1ЭН2 й ЗКР1 на одном или обоих концах линии пускаются высоко частотные передатчики обоих комплектов защиты. При этом на обоих концах линии появляется ток в обмотках реле
ЗКРЗ, которые срабатывают и размыкают цепи отключения до того, как срабатывает реле ЗКР2. На питающем конце ли нии, где мощность короткого замыкания направлена от шин
в линию, сработает реле направления мощности 2ИМ и оста новит работу своего высокочастотного передатчика. Защита при этом, однако, не сработает, так как на другом конце линии, где мощность короткого замыкания направлена к ши нам, реле 2ИМ не замкнет своего контакта, высокочастотный
передатчик будет здесь продолжать работать и блокировать оба комплекта.
При коротком замыкании на защищаемой линии срабо тают оба реле 2ИМ и остановят работу обоих высокочастот ных передатчиков. При этом токи высокой частоты, а, следо-
25
йательно, и токи в приемниках обоих комплектов исчезнут и реле ЗКРЗ, возвращаясь в исходное положение, замкнут на обоих концах линии цепи отключения, подготовленные контак тами реле ЗКР1 и ЗКР2.
Блок-контакт выключателя БК в цепи пуска высокочастот
ного передатчика предусмотрен для исключения его дистан ционного пункта другим передатчиком при включении линии под напряжение. Этим предотвращается возможность отказа в работе защиты при включении поврежденной линии за счет высокочастотного сигнала, который мог бы приходить с ра зомкнутого конца линии.
Применение дистанционного пуска высокочастотного пе редатчика и вывод защиты из работы через время порядка
0,3 сек после появления в сети составляющих обратной пос ледовательности наряду с упрощением схемы обусловливают и некоторые недостатки защиты типа ПЗ-164, связанные с
возможностью ее отказа в работе при повреждениях на за
щищаемой линии. Последнее может, например, иметь место в случае, если короткое замыкание возникает во время гро зы вслед за работой разрядников, а также при наличии в се ти несимметричного режима при работе какой-либо линии
двумя фазами.
Защита может, кроме того, неправильно срабатывать в
сети, где применяется несинхронное АПВ, так как в этом слу чае качаниям в системе, обусловленным несинхронным вклю чением, всегда будет предшествовать кратковременная не-
симметрия, обусловленная разновременностью включения фаз
линии.
8. Дифференциально-фазная защита типа ДФЗ-2
Дифференциально-фазная высокочастотная защита типа ДФЗ-2 реагирует на все виды коротких замыканий и широ ко применяется для защиты линий ПО—220 в, как малой, так
и большой протяженности.
Основные органы защиты пуска, манипуляции высокочас тотным передатчиком и сравнения фаз токов, рассмотренные в общем виде в 5, показаны на схеме цепей постоянного тока фиг. И и схеме цепей переменного тока фиг. 12. Реле и аппараты защиты имеют на указанных схемах заводское обозначение.
Пусковой орган реагирует на симметричные составляющие токов обратной и нулевой последовательностей, отсутствую-
26
Щие в нормальном симметричном режиме и благодаря этому он обладает высокой чувствительностью при коротких замы каниях. Основными реле пускового органа являются поляри зованное реле 1ПР1 и 1ПР2, а для действия защиты при сим
метричных повреждениях дополнительно предусмотрены то ковые реле ЗЭТ и 4ЭТ, пуска
ющие защиту при больших то |
|
|
2КР5 |
|
|
||||||||
ках, и реле минимального нап |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ряженней 1ЭН для пуска защи |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ты при симметричных коротких |
|
|
|
|
|
|
|||||||
замыканиях с малыми токами. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
На линиях большой протяжен |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ности вместо реле 1ЭН исполь |
|
|
|
|
|
|
|||||||
зуется |
реле |
сопротивления. К |
|
iriPt |
зэт гкр/ |
гкр/ |
|
|
|||||
пусковому |
органу |
относятся |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
также |
промежуточные |
реле |
|
m |
|
|
|
|
|||||
2КР1, |
2КР2, |
2КРЗ, |
2КР4 и |
|
гид? |
гкрг |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||||||
2КР5. |
|
|
|
|
|
|
|
lUpi |
----------- w- |
|
|
||
Реле |
1ПР1 и ЗЭТ |
управ |
|
|
|
|
|
||||||
|
У |
|
|
|
|
||||||||
ляют пуском высокочастотного |
|
~$Р1 |
Пуеквл |
|
|
||||||||
передатчика, а реле 1ПР2, 4ЭТ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
и 1ЭН — подготовкой цепей от |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ключения. |
Реле 1ПР1 и ЗЭТ |
|
|
|
|
|
|
||||||
обладают соответственно более |
|
|
|
|
|
|
|||||||
высокой |
чувствительностью, |
|
|
|
|
|
|
||||||
чем |
реле |
1ПР2 и 4ЭТ. |
При |
|
2КР4 2ПР4 |
|
|
|
|||||
внешних коротких замыканиях, |
|
|
КипII---- |
|
|
||||||||
сопровождающихся срабатыва |
|
|
|
|
|
|
|||||||
нием реле 1ПР2 и 4ЭТ, хотя бы |
|
|
|
|
|
|
|||||||
на одном конце линии, гаран |
Фиг. |
11. Принципиальная |
|
схема |
|||||||||
тируется |
поэтому |
надежный |
цепей |
постоянного |
тока |
диффе |
|||||||
пуск |
|
высокочастотных |
|
пере |
ренциально-фазной |
защиты |
ти |
||||||
датчиков на ее обоих концах. |
па ДФЗ-2 |
без цепей сигнализа |
|||||||||||
|
|
ции. |
|
|
реле |
||||||||
Увеличение тока срабатыва |
Примечание. Контакты |
||||||||||||
ния |
реле |
1ПР2 по сравнению |
показаны при включенной защите. |
||||||||||
с реле 1ПР1 достигнуто за счет |
Регулировка уставки |
сраба |
|||||||||||
тормозной |
обмотки |
реле |
1ПР2. |
тывания реле 1ПР1 и 1ПР2 производится изменением числа
витков первичных обмоток промежуточных насыщающихся
трансформаторов 1ТН2 и 1ТНй.
Токи срабатывания реле ЗЭТ и 4ЭТ должны превышать
максимальный ток нагрузки линии и для их действия при симметричных коротких замыканиях требуется поэтому доста
точно большие величины токов.
27
Пуск высокочастотного передатчика осуществляется ОТ контактов реле 2КР1, обмотка которого при включенной за щите обтекается постоянным током. При срабатывании реле 1ПР1 или ЗЭТ одновременно с замыканием контактов реле
2КР1 в цепи пуска высокочастотного передатчика размы
кается его контакт в цепи своей обмотки, чем исключается
Фиг. 12. Принципиальная схема цепей переменного тока диф ференциально-фазной защиты типа ДФЗ-2.
мгновенный возврат в исходное положение после возврата реле 1ПР1 или ЗЭТ. Благодаря этому обеспечивается пуск высокочастотного передатчика при кратковременном размы кании нормально закрытого контакта реле 1ПР1 вследствие появления несимметрии, предшествующей симметричному ко роткому замыканию.
Остановка работы высокочастотного передатчика проис ходит через 0,5-г-0,6 сек после возврата реле 1ПР1 и ЗЭТ и
повторного замыкания цепи обмотки реле 2КР1 контактом реле 2КР2. Время 0,5-н 0,6 сек определяется временем воз врата реле 2К.Р2 в исходное положение после размыкания цепи его обмотки.
Подготовка цепей отключения защиты от реле 1ПР2, 4ЭТ и 1ЭН осуществляется подключением при помощи реле 2КРЗ
обмотки реле 2ПР4 к схеме сравнения фаз токов и подачей плюса на контакты этого реле. При несимметричных повреж дениях указанные операции выполняются реле 1ПР2, а при
28
симметричных коротких замыканиях с большими токами — реле 4ЭТ.
При симметричных повреждениях, сопровождающихся про теканием по линии токов недостаточных для срабатывания реле 4ЭТ, эти операции осуществляются совместным дейст вием реле 1ПР2 и 1ЭН. В последнем случае реле 1ПР2 сраба тывает кратковременно, и разрывая цепь обмотки реле 2КР4, приводит его в действие. Цепи пуска защиты по цепям от ключения образуют через последовательно-соединенные кон такты реле 1ЭН и 2КР4. Такая схема исключает пуск защиты при перегрузках в нормальном режиме, так как при этом не действует реле 1ПР2 и при появлении кратковременной несим метрии без короткого замыкания, например, при коммута ционных переключениях, поскольку в этом случае не рабо тает реле 1ЭН.
Реле 2КР4 возвращается в исходное положение через вре мя порядка 0,25 сек, определяемое временем замыкания его цепи контактом реле 2КРЗ. В защите типа ДФЗ-2, таким об разом, цепи отключения защиты вводятся на время 0,25 сек только при симметричных коротких замыканиях.
Из изложенного следует, что в тех случаях, когда при внешнем симметричном коротком замыкании реле ЗЭТ, а, сле довательно, и 4ЭТ не приходят в действие, высокочастотный передатчик пускается на время 0,5 ч-0,6 сек, а цепи отклю чения защиты подготавливаются на время порядка 0,25 сек.
Реле 2КР4 возвращается в исходное положение до того, как
хотя бы на одном из концов линии вернется в исходное по ложение реле 2КР1. Это обеспечивает блокировку защиты при внешних симметричных повреждениях в момент неодно временной остановки работы высокочастотных передатчиков на концах линии, что может иметь место из-за небольшого различия во временах действия реле 2КР2.
Орган манипуляции высокочастотным передатчиком со стоит из комбинированного фильтра токов прямой и обратной последовательностей типа Ц-рkl2, промежуточного трансфор матора 2ТМ и специально подобранной нагрузки из емкости 2С6 и сопротивления 2Р4. Для ограничения напряжения при больших величинах тока короткого замыкания используются стабилизаторы напряжения 2СТ1 и 2СТ2. Последние огра ничивают амплитудное значение напряжения на выходе ор гана манипуляции.
Орган сравнения фаз. токов, протекающих по концам за щищаемой линии, содержит поляризованное реле 2ПР4, под
29